高功率和高频率器件、大功率激光器件、高集成度微系统器件、AI器件等应用场景的扩大和爆发,急需解决散热问题。例如,目前光通信中400G光模块的功耗在15W左右,采用氮化铝陶瓷基板进行封装,其热导率为170-200W/m·K,而未来采用800G-1.6T光模块功耗预计到30W左右,在此高热密度下需要更优异散热材料才能满足要求。金刚石在室温下的热导率最高达2000W/m·K,是铜热导率的5倍,氮化铝热导率的6倍以上,可以有效传递电子器件产生的热量。而且金刚石电阻率高达1016Ω·cm,是典型的绝缘体,因此金刚石是最理想的热沉材料。适用于高功率电子器件散热需求,金刚石材料在国际上已产生竞争和封控,达到白热化程度,自主可控成为重大安全问题。项目通过化学气相沉积法制备出热沉级大尺寸金刚石多晶晶圆片,其热导率为800-1800W/m·K,可用于高功率激光二极管、高功率射频功率晶体管、多芯片模块大规模集成电路的散热片、半导体器件封装等。